論文の概要: Momentum considerations inside near-zero index materials

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.09450v1
• Date: Sat, 21 Aug 2021 07:26:45 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-17 21:09:19.735108
• Title: Momentum considerations inside near-zero index materials
• Title（参考訳）: 近ゼロ指数材料におけるモーメントの考察
• Authors: Micha\"el Lobet and I\~nigo Liberal and Larissa Vertchenko and Andrei Lavrinenko and Nader Engheta and Eric Mazur
• Abstract要約: 近ゼロインデックス(NZI)物質は、光-物質相互作用を増強または抑制することが知られている。 Epsilon-and-mu near-zero (EMNZ), epsilon-near-zero (ENZ), mu-near-zero (MNZ) の3つのカテゴリ内の運動量について検討した。 我々は,NZI材料において,運動量リコイル,磁場から原子への移動運動量,ドップラーシフトが抑制されることを実証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Near-zero-index (NZI) materials, i.e. materials having a phase refractive index close to zero, are known to enhance or inhibit light-matter interactions. Most theoretical derivations of fundamental radiative processes rely on energetic considerations and detailed balance equations, but not on momentum considerations. Because momentum exchange should also be incorporated into theoretical models, we investigate momentum inside the three categories of NZI materials, i.e. inside epsilon-and-mu near-zero (EMNZ), epsilon-near-zero (ENZ) and mu-near-zero (MNZ) materials. In the context of Abraham-Minkowski debate in dispersive materials, we show that Minkowski-canonical momentum of light is zero inside all categories of NZI materials while Abraham-kinetic momentum of light is zero in ENZ and MNZ materials but nonzero inside EMNZ materials. We theoretically demonstrate that momentum recoil, transfer momentum from the field to the atom and Doppler shift are inhibited in NZI materials. Fundamental radiative processes inhibition is also explained due to those momentum considerations inside three-dimensional NZI materials. Lastly, absence of diffraction pattern in slits experiments is seen as a consequence of zero Minkowski momentum. Those findings are appealing for a better understanding of fundamental light-matter interactions at the nanoscale as well as for lasing applications.
• Abstract（参考訳）: nzi(near-zero-index)材料、すなわち0に近い位相屈折率を持つ材料は、光間相互作用を増強または阻害することが知られている。 基本的な放射過程の理論的導出のほとんどはエネルギー的考察と詳細な平衡方程式に依存するが、運動量的考察には依存しない。 運動量交換は理論モデルにも組み込む必要があるため、NZI物質の3つのカテゴリ、すなわち、epsilon-and-mu near-zero(EMNZ)、epsilon-near-zero(ENZ)、mu-near-zero(MNZ)内の運動量を調べる。 分散材料におけるアブラハム・ミンコフスキーの議論の文脈において、光のミンコフスキーカノニカル運動量はNZIのすべてのカテゴリにおいてゼロであり、一方、光のエイブラハム運動量はENZおよびMNZの材料ではゼロであるが、EMNZの材料ではゼロである。 理論上、nzi材料では、運動量後退、場から原子への移動運動量、ドップラーシフトが抑制されていることを実証する。 基本放射過程の抑制は三次元nzi材料内部の運動量の考慮から説明される。 最後に、スリッツ実験における回折パターンの欠如は、ミンコフスキー運動量ゼロの結果と見なされる。 これらの発見は、ナノスケールでの基本的な光と物質との相互作用の理解を深めることと、発散の用途に訴求している。

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